試驗目的 本研究的目的是研究日糧中補充低聚木糖（XOS）替代金霉素（CTC）對斷奶仔豬生長(cháng)、腸道形態(tài)、腸道微生物群和后腸短鏈脂肪酸（SCFA）含量的影響。 試驗設計 試驗選取180頭平均初始體重（BW）為8.84±0.25 kg的健康斷奶仔豬（杜洛克長(cháng)白豬，28日齡斷奶），隨機分為3組（每組4個(gè)重復，每個(gè)重復15頭豬）：對照組（CON組，基礎日糧）、XOS組（XOS 500組，基礎日糧+500 mg/kg XOS）和陽(yáng)性對照組（CTC組，基礎日糧+100 mg/kg CTC），試驗所用低聚木糖純度為95%。試驗期共28天。 試驗結果 （1）生長(cháng)性能 如圖1所示，為了評估XOS對斷奶仔豬生長(cháng)性能的影響，測量了仔豬的體重和平均日采食量（ADFI），并計算了平均日增重（ADG）和飼料增重比（F：G）。 CTC組和XOS500組仔豬在第1-28天的體重和日增重均高于CON組（P<0.05）。與CON組相比，CTC組和XOS500組在第1-28天的F：G也有顯著(zhù)改善（P<0.05）。然而，在CTC組和XOS500組之間，斷奶仔豬的生長(cháng)性能指標沒(méi)有顯著(zhù)差異。不同飲食組的ADFI無(wú)差異。
（2）回腸和盲腸形態(tài) 飲食治療對腸道特征的影響如圖2所示。 XOS500組可增加回腸中的絨毛高度和絨隱比（絨毛高度和隱窩深度的比值）（P<0.05）?；啬c中的絨隱比隨著(zhù)金霉素治療而增加（P<0.05）。同時(shí)，與CTC組和CON組相比， XOS500組顯著(zhù)增加了盲腸隱窩中杯狀細胞的數量（P<0.05）。 （3）回腸與盲腸菌群的比較 如圖3A和圖3B所示，根據Chao1指數和Shannon指數（P<0.01），與相應回腸樣本相比，盲腸樣本中的微生物群落豐富度和多樣性存在顯著(zhù)差異，表明盲腸微生物群落比回腸微生物群落更為多樣化。 此外，如圖3C所示，使用Bray-Curtis矩陣距離的PCoA圖（細菌群落按腸道聚類(lèi)）清楚地顯示了回腸和盲腸之間不同的細菌群落結構（R=0.70，P=0.001）。 如圖3D所示，所有存在差異的細菌都顯示在回腸和盲腸的LEfSe的分類(lèi)圖中。從內到外的圓圈分別代表從門(mén)到屬的不同細菌。插入圓圈中的黃點(diǎn)表明，不同飲食處理之間的細菌數量沒(méi)有顯著(zhù)差異。LEfSe結果表明，回腸和盲腸微生物群之間在所有分類(lèi)水平上有38個(gè)細菌分支存在差異（LDA>4.0）。 （4）回腸菌群 如圖4A和圖4B所示，本研究通過(guò)分析Chao1指數和Shannon指數來(lái)評估α多樣性。 CTC組的Chao1和Shannon指數均顯著(zhù)低于CON組。然而，XOS500組顯著(zhù)增加了觀(guān)察物種的回腸細菌指數，即Chao1和Shannon指數。使用Bray-Curtis距離矩陣和主成分分析（PCoA）評估β多樣性。很明顯，XOS500組中的微生物群可以與CON組分離。 如圖4C和圖4D所示，CTC組的微生物群并沒(méi)有與CON組微生物群分離開(kāi)。在門(mén)水平上，各組回腸中的厚壁菌門(mén)占優(yōu)勢。在屬水平上，主要屬是乳酸桿菌屬。XOS500組中乳酸桿菌的相對豐度顯著(zhù)高于CON組和CTC組（P<0.01），而CTC組和XOS500組中梭狀芽孢桿菌、大腸桿菌和埃希桿菌-志賀菌屬的相對豐度顯著(zhù)降低。 （5）盲腸菌群 如圖5A和圖5B所示，使用各組的OTU數計算Chao1指數和Shannon指數，然后在三種飲食處理之間進(jìn)行比較。結果表明，在本研究中，XOS500組的Chao1指數和Shannon指數顯著(zhù)高于CON組和CTC組。 如圖5C所示，為了確定微生物群落之間的相似性，我們比較了三種飲食處理的盲腸內容物樣本的Bray-Curtis距離。很明顯，XOS500組中的微生物群與CTC組和CON組分離。PCoA的第一軸解釋了35.51%的細菌多樣性變化，而第二軸解釋了10.66%。在這些組中，盲腸細菌門(mén)的相對豐度沒(méi)有觀(guān)察到顯著(zhù)差異。在屬水平上，XOS500組的乳桿菌相對豐度顯著(zhù)高于CON組和CTC組。同時(shí)，與對照組相比，添加CTC可以顯著(zhù)降低乳酸菌的相對豐度。 然而，如圖5D所示，與CON組相比，XOS500組和CTC組的仔豬表現出較低的梭狀芽孢桿菌和土孢桿菌屬的相對豐度。與CTC組和CON組相比，XOS500組的丁酸鹽產(chǎn)生屬的經(jīng)黏液真桿菌和糞桿菌呈增加趨勢（0.05<P<0.1），而三組之間未觀(guān)察到顯著(zhù)差異。 （6）盲腸特異菌群的qPCR絕對定量分析 為了確定qPCR的絕對定量，從乳酸桿菌、梭狀芽孢桿菌和土孢桿菌的基因組DNA生成核酸標準。繪制Ct值作為細胞濃度的函數，該圖顯示了每微升拷貝數（拷貝數/微升）與Ct值之間的預期線(xiàn)性關(guān)系。 圖6顯示，XOS500組中乳酸桿菌的絕對定量為7.23×109拷貝/g盲腸樣本，約為CON組（約2.01×109拷貝/g盲腸樣本）的2.6倍。然而，添加CTC顯著(zhù)降低了乳酸桿菌的絕對數量（約1.18×109拷貝/克盲腸樣本）。此外，與CON組相比，XOS500組和CTC組顯著(zhù)降低了梭狀芽孢桿菌和土孢桿菌的絕對數量（P<0.01）。 （7）盲腸中的短鏈脂肪酸（SCFA） 如圖7所示，為了進(jìn)一步確定由于飲食治療而觀(guān)察到的微生物變化是否也影響腸道功能，測量了短鏈脂肪酸（SCFA）濃度。在盲腸中，最豐富的SCFA是醋酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽。與對照組相比，XOS500組顯著(zhù)降低了盲腸食糜中的醋酸鹽濃度，并增加了總SCFA、丙酸鹽和丁酸鹽濃度（P<0.05）。CTC組丙酸鹽濃度顯著(zhù)高于CON組（P<0.05）。然而，XOS500組和CTC組之間的SCFA濃度沒(méi)有顯著(zhù)差異。 試驗結論 日糧中補充XOS或CTC可以提高生長(cháng)性能，改善腸道形態(tài)，并通過(guò)改變整體微生物結構和代謝物來(lái)調節特定細菌的相對豐度。 XOS500組的仔豬乳酸菌數量的增加和梭狀芽孢桿菌、志賀氏桿菌和土孢桿菌豐度的減少可能是促進(jìn)仔豬生長(cháng)的一個(gè)因素。 因此，XOS有可能成為現代畜牧業(yè)中斷奶仔豬飼料中抗生素的替代品。
參考文獻： Yuxia Chen, Yining Xie, Ruqing Zhong, Lei Liu, Changguang Lin, Lin Xiao, Liang Chen, Hongfu Zhang, Yves Beckers, Nadia Everaert. Effects of Xylo-Oligosaccharides on Growth and Gut Microbiota as Potential Replacements for Antibiotic in Weaning Piglets[J]. Frontiers in microbiology, 2021, Vol.12: 641172. |
